特許 6782783 複数の面からの光を放出するＬＥＤを用いたカメラの均一、効率的、かつ色調整可能なリングフラッシュ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6782783

(24)【登録日】2020年10月22日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】複数の面からの光を放出するＬＥＤを用いたカメラの均一、効率的、かつ色調整可能なリングフラッシュ

(51)【国際特許分類】

   F21L 4/00 20060101AFI20201102BHJP

   G03B 15/05 20060101ALI20201102BHJP

   H01L 33/20 20100101ALI20201102BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20201102BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20201102BHJP

   F21V 8/00 20060101ALI20201102BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20201102BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20201102BHJP

【ＦＩ】

   F21L4/00 621

   G03B15/05

   H01L33/20

   H01L33/58

   G02B6/00 331

   F21V8/00 310

   F21L4/00 625

   G02B6/42

   F21Y115:10

【請求項の数】21

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2018-537668(P2018-537668)

(86)(22)【出願日】2017年1月16日

(65)【公表番号】特表2019-512147(P2019-512147A)

(43)【公表日】2019年5月9日

(86)【国際出願番号】EP2017050770

(87)【国際公開番号】WO2017125337

(87)【国際公開日】20170727

【審査請求日】2020年1月10日

(31)【優先権主張番号】PCT/CN2016/071584

(32)【優先日】2016年1月21日

(33)【優先権主張国】CN

(31)【優先権主張番号】16156952.0

(32)【優先日】2016年2月23日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】517152128

【氏名又は名称】ルミレッズ ホールディング ベーフェー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】カッカー，ヴァルン，デヴ

(72)【発明者】

【氏名】ファン デル シデ，アリエン

(72)【発明者】

【氏名】ファンクサリ，エルノ

(72)【発明者】

【氏名】フォン，チュンシア

(72)【発明者】

【氏名】プフェッファー，ニコラ

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４７９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３２１２９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０２８２２７３９（ＣＮ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１１２３７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２３７２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９７９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１２５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６７３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１８３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１２３１８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２８８５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０２７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｌ ４／００

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｇ０２Ｂ ６／００

Ｇ０２Ｂ ６／４２

Ｇ０３Ｂ １５／０５

Ｈ０１Ｌ ３３／２０

Ｈ０１Ｌ ３３／５８

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光ダイオードと、
底面と、発光面を有する上面と、内側側壁と、外側側壁と、少なくとも２つの垂直結合面を有するくぼみとを有する光ガイド本体を有するリング状光ガイドとを有し、
前記発光ダイオードは少なくとも２つの垂直発光側面を有し、
前記外側側壁は前記少なくとも２つの垂直結合面を有するくぼみを確定し、
前記少なくとも２つの垂直結合面は、前記発光ダイオードの少なくとも２つの垂直発光側面と組み合う、
光ガイドモジュール。

【請求項2】

前記リング状光ガイドを取り囲む光ガイドベゼルをさらに有する、
請求項１に記載の光ガイドモジュール。

【請求項3】

プリント回路基板をさらに含み、前記発光ダイオードおよび前記リング状光ガイドは、前記プリント回路基板上に取り付けられる、
請求項１または２に記載の光ガイドモジュール。

【請求項4】

前記底面は前記上面を通して前記リング状光ガイドからの光を取り出すようにテクスチャ処理されている、
請求項１ないし３いずれか一項に記載の光ガイドモジュール。

【請求項5】

前記リング状光ガイドは、前記上面を通して前記リング状光ガイドからの光を取り出す、前記底面上のインクドットをさらに含む、
請求項１ないし４いずれか一項に記載の光ガイドモジュール。

【請求項6】

前記発光ダイオードからの光は全反射により前記リング状光ガイドを周回する、
請求項１ないし５いずれか一項に記載の光ガイドモジュール。

【請求項7】

前記リング状光ガイドは、前記内側側壁、前記外側側壁、又は前記底面に反射フィルムをさらに有する、
請求項１ないし６いずれか一項に記載の光ガイドモジュール。

【請求項8】

前記リング状光ガイドは、前記上面に拡散フィルムまたはコリメーティングフィルムをさらに有する、
請求項１ないし７いずれか一項に記載の光ガイドモジュール。

【請求項9】

前記光ガイドモジュールは、前記発光ダイオードが前記くぼみ内に見えないように、前記発光ダイオードの上面にインクパターンをさらに有する、
請求項１ないし８いずれか一項に記載の光ガイドモジュール。

【請求項10】

二以上の発光ダイオードをさらに有し、各発光ダイオードは、少なくとも２つの垂直な発光側面を有し、
前記リング状光ガイドは、二以上のくぼみを画定し、各くぼみは、関連する前記発光ダイオードの前記少なくとも２つの垂直な発光側面に組み合わせられる少なくとも２つの垂直な結合面を有する、
請求項１ないし９いずれか一項に記載の光ガイドモジュール。

【請求項11】

発光ダイオードは、電磁スペクトルの可視部分および／または紫外部分および／または赤外部分の光を放射する、
請求項１０に記載の光ガイドモジュール。

【請求項12】

前記発光ダイオードは異なる波長を有し、
ドライバをさらに有し、前記ドライバは、
前記発光ダイオードを異なる組み合わせでまたは異なる設定で駆動して、白色点を調整し、または所望の色を生成し、または所望の波長の組み合わせを生成し、または
前記発光ダイオードを駆動して、アニメーション効果を発生させるように構成される、
請求項１１に記載の光ガイドモジュール。

【請求項13】

請求項１ないし１２いずれか一項に記載の光ガイドモジュールを有するデバイスであって、
前記デバイスは、レンズを有する照明ユニット、カメラ、またはカメラモジュールを有する携帯電話のいずれかであり、前記光ガイドモジュールの前記リング状光ガイドは、前記レンズを取り囲み、または前記レンズの周りのレンズベゼルを取り囲む、
デバイス。

【請求項14】

光ガイドモジュールを製造する方法であって、
底面、発光面を含む上面、内側側壁、外側側壁、及びくぼみを有するリング状光ガイドを形成するステップを有し、
前記外側側壁は前記くぼみを確定し、
前記くぼみは少なくとも２つの垂直な結合面を含み、
前記少なくとも２つの垂直な結合面は、発光ダイオードの少なくとも２つの垂直発光側面と組み合う、
方法。

【請求項15】

前記光ガイドモジュールは、携帯電話中のカメラモジュールのリングフラッシュとして用いるように構成されたリング状光ガイドを有し、
前記方法は、
前記カメラモジュールのレンズの周りに、または前記レンズのレンズベゼルの周りに、前記リング状光ガイドを固定するステップと、
前記リング状光ガイドの周りに光ガイドベゼルを固定するステップとをさらに有する、
請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

光ガイドと前記発光ダイオードとをプリント回路基板上に取り付けるステップをさらに有する、
請求項１４または１５に記載の方法。

【請求項17】

前記リング状光ガイドの底面をテクスチャ処理するステップ、
前記リング状光ガイドの底面にインクドットを印刷するステップ、および／または
前記リング状光ガイドの側壁または底面に反射フィルムを固定するステップをさらに
含む、
請求項１４ないし１６いずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

前記リング状光ガイドの上面に拡散フィルムまたはコリメーティングフィルムを固定するステップさらに有する、
請求項１４ないし１７いずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

前記発光ダイオードの上面にインクパターンを印刷して、前記発光ダイオードがくぼみ内に見えることを防止するステップをさらに有する、
請求項１４ないし１８いずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記リング状光ガイドは二以上のくぼみを画定し、各くぼみは少なくとも２つの垂直結合面を有し、
前記方法は、
二以上の発光ダイオードのそれぞれについて、発光ダイオードの少なくとも２つの垂直発光側面を、関連するくぼみの少なくとも２つの垂直結合面と組み合わせるステップをさらに有する、
請求項１４ないし１９いずれか一項に記載の方法。

【請求項21】

前記発光ダイオードにドライバを結合するステップをさらに含み、
前記ドライバは、
異なる設定で前記発光ダイオードを駆動して白色点を調整し、または所望の色を生成する、または
前記発光ダイオードを駆動して、アニメーション効果を発生させるように構成される、
請求項２０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、発光ダイオードまたは発光デバイス（ＬＥＤ）光ガイドに関し、より詳細には、カメラ用のＬＥＤリングフラッシュに関する。

【背景技術】

【0002】

カメラのフラッシュは、暗い場所でも良好な画質の写真を撮るのに役立つ。カメラレンズの片側に配置されたカメラフラッシュは、特にマクロ撮影のために、被写体がレンズに非常に接近している場合には、被写体に影を形成する可能性が高い。リングフラッシュは、マクロ写真に使用するためにレンズの周りにフィットする円形の写真ストロボである。リングフラッシュは、光の出所がレンズの光軸に非常にくく、取り囲んでいるので、写真で影がほとんど見えない均一な照明を提供する。

【発明の概要】

【0003】

本開示の一以上の例では、デバイスは、少なくとも２つの垂直な発光面を有する発光ダイオードまたはデバイス（ＬＥＤ）と、底面と、発光面を含む上面と、内側の側壁と、前記ＬＥＤの少なくとも２つの垂直な発光面に組み合わせられた（ｍａｔｅｄ）少なくとも２つの垂直な結合面を有するくぼみを画定する外側の側壁とを含む、リング状の光ガイドとを有する。

【図面の簡単な説明】

【0004】

図中、

【図1】本開示の実施例における光ガイドモジュールを示す上面図である。

【図2】本開示の実施例における図１の光ガイドモジュールを示す断面図である。

【図3】本開示の実施例における図１及び図２の光ガイドの一部を示す底面図である。

【図4】本開示の実施例における別の光ガイドモジュールを示す上面図である。

【図5】本開示の実施例における図１または図４の光ガイドモジュールとフィットするデバイスを示す図である。 異なる図面で同じ参照番号を用いて、同様の又は同一の要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0005】

カメラ付き携帯電話などのモバイルデバイスは、リングフラッシュを含むことができる。リングフラッシュは、フラッシュライトモードまたはビデオの記録中に連続的に動作することができる。

【0006】

リングフラッシュは、光源として単純な透過光学系を有する個々の発光ダイオードまたはデバイス（ＬＥＤ）を使用することができる。ＬＥＤはホットスポットを生成するので、発光面が均一な照明を提供せず、特に、リングフラッシュが小さい、又は連続的に動作するカメラ付き携帯電話アプリケーションでは、発光面が均一な照明を提供しない。

【0007】

図１および図２は、本開示の実施例における光ガイドモジュール１００を示す上面図および断面図である。光ガイドモジュール１００は、発光ダイオードまたはデバイス（ＬＥＤ）１０２およびリング状光ガイド１０４を含む。ＬＥＤ１０２は、２つの垂直な発光側面１０６および１０８を有する。ＬＥＤ１０２は、長方形の直方体の形状を有することができる。

【0008】

光ガイド１０４は、円形の内側側壁１１０と、円形の外側側壁１１２と、リング状底面２０２（図２）と、リング状上面２０４（図２）とを有する本体１０９を有する。上面２０４は発光面である。外側側壁１１２は、２つの垂直な結合面（ｉｎ−ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅｓ）１１６および１１８を有する開口またはくぼみ１１４を画定し、これらは、ＬＥＤ１０２のそれぞれの発光側面（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｓｉｄｅｓ）１０６および１０８に組み合わせ（ｍａｔｅ）られる。光ガイド本体１０９は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの材料を用いて射出成形により形成されてもよい。

【0009】

結合面１１６および１１８から、光は全反射（ＴＩＲ）によって光ガイド本体１０９の周りを進む。光ガイド１０４は、内側側壁１１０、外側側壁１１２および底面２０２に固定された反射フィルム２０６を含み、光ガイド本体１０９の周囲を光が進むのを助ける。光ガイド１０４は、上面２０４に固定された拡散器またはコリメートフィルム２０８を含み、均一でベクトル化された、またはコリメートされた放射を実現する。

【0010】

白色インクパターン２１０（図２参照）は、ＬＥＤ１０２の上面に印刷されて、ＬＥＤを見えないように隠してもよい。

【0011】

光ガイドモジュール１００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）２１２（図２）をさらに含むことができる。ＬＥＤ２１２および光ガイド１０４は、ＰＣＢ２１２上に取り付けられている。ＰＣＢ２１２は、ＬＥＤ１０２をマウントするためのパッドと、パッドを基板上または外の他のコンポーネントに結合するトレースとを有する。ＰＣＢ２１２はまた、ＬＥＤ１０２および光ガイド１０４を機械的に支持する。

【0012】

図３は、本開示の実施例における光ガイド１０４の一部を示す底面図である。光ガイド１０４は、上面２０４（図２）を通して光ガイドから光を出すために、底面２０２に印刷された白色インクドット３０２を含む。インクドット３０２の密度は、ＬＥＤ１０２から離れるにつれて増加し、確実に上面２０４全体にわたって均一な照明となるようにする。白いインクドットの代わりに、底面２０２は、光ガイド１０４から上面２０４を通って光を取り出すために、成形または機械加工によってテクスチャ処理されて、突起またはくぼみ３０２を生成されてもよい。これは、底面２０２、特にフィーチャ３０２の輪郭に合致する反射フィルム２０６を追加することによって強化することができる。例えば、反射フィルム２０６は、底面２０２に堆積または積層されてもよい。

【0013】

図４は、本開示の実施例における光ガイドモジュール４００を示す上面図である。光ガイドモジュール４００は、光ガイドモジュール１００と同様であるが、ＬＥＤ１０２−１，１０２−２，１０２−３、および１０２−４（集合的に「ＬＥＤ１０２」と呼ぶ）などの複数のＬＥＤを含み、光ガイド本体１０９の外側の側壁は、ＬＥＤを受け入れる複数の開口部またはくぼみ１１４を画定する点で異なる。ＬＥＤ１０２は異なる波長を有することができ、したがって、ドライバ回路４０２は、それらを所望の色（例えば、白色点）を生成するために異なる組み合わせまたは異なる設定（例えば、現在の周波数または大きさ）で駆動することができる。あるいは、ドライバ回路４０２は、ＬＥＤ１０２を選択的に（例えば、逐次的に）駆動してアニメーション効果を生成することができる。ドライバ回路４０２は、ＰＣＢ２１２（図２）に実装され、トレースによってＬＥＤ１０２に接続された構成要素であってもよい。

【0014】

図５は、本開示の実施例における光ガイドモジュール４００が取り付けられたデバイス５００を示す図である。光ガイドモジュール５０２は、光ガイドモジュール１００または４００であってもよい。デバイス５００は、本開示の実施例では、レンズ５０６を有するカメラモジュール５０４を有するカメラフォンであってもよい。リング状の光ガイド１０４は、レンズ５０６またはレンズのベゼル５０８の周りに取り付けられている。デバイス５００は、光ガイドモジュール５０２のリング状光ガイド１０４の回りにベゼル５１０を含むことができる。

【0015】

リング状の光ガイド１０４について説明したが、本開示の原理は他の形状の光ガイドにも適用することができる。図６は、本開示の実施例における光ガイドモジュール６００を示す。光ガイドモジュール６００は、矩形の光ガイド６０４を有する点を除いて、光ガイドモジュール１００および４００と同様である。光ガイド６０４は、側壁６１０、側壁６１２、（見えない）底面、及び上面６１４を有する直方体である本体６０９を有する。上面６１４は発光面である。側壁６１２は、２つの垂直な結合面（ｉｎ−ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅｓ）１１６および１１８を有する開口またはくぼみ１１４を画定し、これらは、ＬＥＤ１０２のそれぞれの発光側面（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｓｉｄｅｓ）１０６および１０８に組み合わせ（ｍａｔｅ）られる。光ガイド６０４は、側壁６１０、側壁６１２、（見えない）底面に固定された反射フィルム２０６を含むことができる。光ガイド６０４は、上面６１４に固定された拡散器またはコリメートフィルム（図示せず）を含むことができる。

【0016】

２つの垂直な発光側面１０６および１０８を有する長方形の直方体ＬＥＤ１０２について説明したが、本開示の原理は、３つ以上の垂直な発光側面を有する他の形状のＬＥＤにも適用することができる。図７は、本開示の実施例における光ガイドモジュール７００を示す部分上面図である。光ガイドモジュール７００は、３つの垂直発光側面７０６を有するＬＥＤ７０２を有する点を除いて、光ガイドモジュール１００、４００、および７００と同様である。光ガイド７０４は、側壁７１２を有する本体７０９を有し、ＬＥＤ７０２のそれぞれの発光側面７０６に組み合わされる（ｍａｔｅ）３つの垂直な結合面７１６を有する開口またはくぼみ７１４を確定する。

【0017】

開示された実施形態の他の様々な適合および特徴の組み合わせは、本発明の範囲内である。多数の実施形態は、以下の特許請求の範囲によって包含される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】